细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA4)敲除和人源化小鼠模型的建立

目的 建立细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA4)基因人源化小鼠模型,为靶向CTLA4的肿瘤治疗性抗体研发和筛选提供有效的小鼠模型.方法 利用CRISPR/Cas9技术,建立CTLA4基因人源化和敲除小鼠模型,利用PCR、RT-PCR、Western Blot、免疫组织化学和流式细胞术的方法对其进行鉴定及分析.将小鼠...     

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立FcγR基因大片段敲除小鼠模型

目的使用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除长度约为90 kb的小鼠FcγR2b,FcγR3,FcγR4基因簇,为构建FcγR基因人源化小鼠奠定基础。方法使用在线预测软件在FcγR2b,FcγR3外显子区设计sgRNA,在每一位点挑选脱靶效应较低的五个候选sgRNA。通过CRISPR/Cas9活性检测试剂盒检测sgRNA在体外的活性。选取活性较高的sgRNA体外转录,与Cas9 mRNA一并注射受精卵。通过PCR检测及测序,得到1只敲除片段为89 711 bp的基因修饰小鼠,且同时敲除FcγR2b基因5’端,FcγR3基因3’端及FcγR4基因。而且还利用软件预测了8个脱靶可能性最高的位点,并对首建鼠基因组的上述8个脱靶位点全部测序确认。结果结果显示未在预测脱靶位点附近发现小片段插入或缺失。结论建立了利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除基因组超大片段的技术,该技术结合BAC转基因技术,将为建立含有复杂基因族的人源化小鼠提供新的途径。     

免疫系统人源化小鼠模型构建技术探讨

探讨免疫系统人源化小鼠模型构建技术的方法和技巧,能够提高免疫系统人源化小鼠模型构建的成功率,并为后续的肿瘤免疫治疗药物研发提供临床前动物模型。利用不同移植数量和供体的HuPB-MNC细胞尾静脉注射重度免疫缺陷小鼠NCG,建立免疫系统人源化小鼠模型。每周观察2次,并记录小鼠体重及死亡情况;实验第7、14、21、28和35天眼眶静脉丛试血,流式细胞术监测NCG小鼠外周血中人CD45⁺T细胞的重建水平。NCG小鼠外周血中人CD45⁺T细胞水平随注射后时间逐渐升高,约在3～4周达到25%以上。研究结果表明,免疫系统人源化小鼠模型构建应该从构建方法、免疫缺陷小鼠品系、性别和饲养、免疫细胞的供体和数量及细胞状态等各个方面进行考虑,通过采用多种供体克服差异性,优化肿瘤模型和免疫细胞供体联合接种方案最大化利用窗口期等策略提高模型构建成功率及应用转化率,进一步完善实验室免疫系统人源化小鼠模型构建方法,以期为肿瘤免疫疗法提供更有利的药物研发工具。     

SHBG基因敲除小鼠模型的建立及其表型分析

目的:建立性激素结合球蛋白(SHBG)基因条件敲除小鼠模型,为探讨胎盘组织中SHBG在体内的生理功能及其与妊娠期糖尿病发病关系提供实验手段。方法:首先运用生物信息学手段确定小鼠SHBG基因组序列,构建SHBG打靶载体,以电穿孔方法将其导入小鼠ES细胞,筛选培养阳性ES细胞并行PCR鉴定,并将正确同源重组的ES细胞注射进小鼠囊胚,移入受体小鼠子宫;将获得的嵌合体小鼠与C57BL/6J小鼠交配,筛选后获得Flox小鼠,该小鼠与EIIa-Cre转基因小鼠杂交,子代多次自交获得SHBG全身基因敲除(SHBG~(-/-))的小鼠。结果:运用同源重组及ES细胞技术建立了SHBG基因的Flox小鼠,并利用Cre/Loxp重组酶系统建立了SHBG基因全身敲除小鼠模型,PCR方法从基因水平证明了SHBG基因Flox小鼠及SHBG基因全身敲除小鼠模型建立成功。对基因敲除鼠进行初步表型分析发现:SHBG基因全身敲除小鼠的生长发育与野生型小鼠相比无明显肉眼所见异常,SHBG基因全身敲除雌雄小鼠均具有生殖能力。结论:成功建立SHBG基因全身敲除小鼠模型,通过对基因敲除鼠进行初步表型分析,发现SHBG基因全身敲除小鼠外观上发育正常,为进一步研究SHBG在妊娠期糖尿病中的作用奠定了基础。     

去泛素化酶OTUB1肝脏特异性基因敲除小鼠模型的构建与表型分析

目的:建立OTUB1肝脏特异性基因敲除小鼠模型,初步分析其表型并研究OTUB1基因与肝脏代谢的关系。方法:利用Cre/Loxp系统构建条件性基因敲除小鼠模型,即将OTUB1~(fl/fl)转基因小鼠与Alb-Cre小鼠杂交,子代自交,得到OTUB1肝特异性基因敲除小鼠并进行鉴定。取同窝对照小鼠(control,NC)和肝特异型基因敲除(hepatic-specific OTUB1 knockout,HCKO)小鼠,通过PCR和免疫印迹(Western blot),确证OTUB1肝脏特异性基因敲除小鼠模型是否成功构建。通过组织病理学方法,分析主要组织器官的形态以及是否存在自发的病变;通过血清生化指标检测肝脏脂代谢水平;通过血糖耐受实验(GTT)分析HCKO小鼠对血糖的控制。结果:基因组测序和Western blot检测结果显示HCKO小鼠肝脏中OTUB1被敲除,其他组织中OTUB1表达水平无变化,证明OTUB1肝脏特异性基因敲除小鼠模型构建成功。HCKO小鼠出生正常,各组织器官无异常,生化指标中总胆固醇水平明显降低,表明OTUB1影响肝脏脂代谢水平。糖耐受实验中HCKO小鼠血糖回落迅速,表明敲除OTUB1影响肝脏血糖调节稳态。结论:应用Cre/Loxp技术成功建立OTUB1肝脏特异性基因敲除小鼠模型,为研究OTUB1在肝脏的生理功能和调控机制提供了重要的动物模型。     

内皮细胞条件性敲除EMCN小鼠模型建立及肿瘤肺转移对比分析

目的 建立内皮细胞条件性敲除EMCN基因小鼠模型,探讨C57BL/6小鼠与内皮细胞条件性敲除EMCN小鼠模型体内肿瘤肺转移存在的差异。方法 将内皮细胞特异性Tek-CreERT2小鼠与EMCN^flox/flox小鼠杂交,将子代雄性EMCN^flox/wt/Tek-CreERT2⁺与雌性EMCN^flox/flox小鼠交配,取得内皮细胞特异性敲除EMCN基因小鼠(EMCN^flox/flox/Tek-CreERT2⁺,EMCN^ecko)。通过在DNA和蛋白水平验证基因敲除准确性及效率,提取小鼠基因组DNA后,PCR扩增检测Tek-CreERT2及FLOX位点,Tamoxifen诱导后,Western Blot检测组织中EMCN蛋白的表达。对正常C57BL/6小鼠与EMCN^ecko小鼠表型进行观察及脏器HE染色。为了证实EMCN敲除对肿瘤转移的影响,将LLC细胞尾静脉注射C57BL/6与EMCN^ecko     

Toll样受体4(TLR4)基因剔除小鼠构建及初步表型分析

目的 利用CRISPR/Cas9技术构建Toll样受体4(TLR4)基因敲除小鼠模型,并观察突变小鼠对革兰氏阴性细菌脂多糖(LPS)刺激响应的变化。方法 针对TLR4基因外显子2设计并合成1对sgRNA片段,与编码Cas9的mRNA混合后通过受精卵显微注射方法,建立TLR4基因敲除小鼠,通过繁育获得基因敲除纯合子小鼠(TLR4^-/-小鼠);通过LPS刺激,分析TLR4^-/-小鼠对炎症应激的反应情况,并在分子和病理水平上和野生型对照(WT)进行比较。结果 PCR及测序检测表明TLR4基因外显子2在小鼠基因中被成功敲除;给予LPS刺激后,IL1β、IL6、MyD88、iNOS及TNFa等炎症因子的表达在野生型小鼠的心、肝和肺组织中显著上调,而在TLR4^-/-小鼠中则几乎没有变化;血生化指标显示LPS刺激后WT小鼠血清中的尿素(Urea)和肌酐(Cre)水平显著升高,而TLR4^-/-小鼠刺激前后无显著变化,病理分析同样发现TLR4^-/-小鼠能够抵抗LPS对肾组织的损伤。结论 利用CRISPR/Cas9技术成功构建了TLR4基因剔除小鼠模型,TLR4的缺失能够降低IL1β、IL6、MyD88、iNOS及TNFa炎症因子对LPS刺激的响应,抑制LPS引起的炎症反应及对组织的损伤。     

敲除NDRG2 基因的AD模型小鼠的构建与鉴定

目的:构建与鉴定NDRG2基因全身敲除的阿尔茨海默症(AD)小鼠模型。方法:将NDRG2-/-、APP/PS1进行饲养杂交繁殖,将通过PCR技术鉴定基因型为NDRG2+/-APP/PS1的子一代小鼠再与NDRG2-/-小鼠回交获得子二代小鼠,提取子二代小鼠的基因组DNA再利用PCR方法:扩增NDRG2和APP/PS1基因片段并进行琼脂糖凝胶电泳检测获得4种基因型的小鼠。结果:选取基因型为NDRG2-/-APP/PS1的小鼠即为全身NDRG2敲除且淀粉样蛋白基因过表达的阿尔茨海默症模型小鼠。应用PCR方法:鉴定NDRG2基因全身敲除的AD小鼠模型。成功获得NDRG2基因全身敲除的AD小鼠,该基因型小鼠有繁殖能力,其繁殖符合孟德尔遗传规律。结论:成功构建NDRG2基因敲除的阿尔茨海默症模型小鼠,为进一步研究NDRG2基因在阿尔茨海默症病理发展过程中的作用机制及新的治疗方法的研究提供模型基础。     

Mdr2基因敲除小鼠建立原发性肝癌模型观察

目的 观察C57BL/6背景的Mdr2基因敲除小鼠自发肝肿瘤形成情况。方法 (11.3±4.2)周龄Mdr2基因敲除C57BL/6-Abcb4^tm1小鼠9只和野生型C57BL/6小鼠5只,连续饲养65周后处死小鼠,留取血清及肝标本。检测血清ALT、AST、AFP水平,肝组织石蜡切片做HE、天狼猩红染色,免疫组织化学检测肿瘤及肿瘤旁组织CK-7、CK-19表达情况。结果 9只Mdr2基因敲除小鼠均自发形成肝肿瘤,血清ALT、AST、AFP水平均显著高于野生型小鼠(P<0.01),Mdr2基因敲除小鼠肝肿瘤CK-7、CK-19染色均为阴性。结论 Mdr2基因敲除小鼠连续饲养至(76.3±4.2)周龄时均自发形成肝肿瘤,其病理组织分型为肝细胞癌。     

p53基因敲除大鼠模型的构建及表型分析

使用TALEN技术制作p53基因敲除大鼠模型,建立种群并分析大鼠表型。设计特异性识别p53基因外显子2的TALEN蛋白并构建相应载体,将体外转录的TALEN m RNA注射SD大鼠受精卵,出生后从仔鼠中通过测序筛选靶位点正确剪切的阳性小鼠。结果显示,注射得到11只新生仔鼠,通过测序发现其中有10只靶位点发生剪切。选取其中4只作为首建鼠进行繁殖。p53基因敲除纯合子表现出肿瘤易发性,主要自发性肿瘤类型为恶性纤维组织肉瘤。此外,p53基因敲除纯合子大鼠表现出眼睛发育异常,视网膜变性及晶状体纤维排列紊乱。通过TALEN技术高效地获得了p53基因敲除大鼠模型,纯合子敲除大鼠除了易发肿瘤并伴有眼发育异常,因而该敲除大鼠模型除了可用于研究肿瘤发生机制外,也可用于研究p53基因在眼发育过程中的功能。     

淋巴细胞活化基因-3敲除(Lag-3~(-/-))小鼠构建及初步表型分析

目的构建淋巴细胞活化基因-3(Lag-3)基因敲除小鼠,初步分析Lag-3基因敲除对小鼠表型影响,为后续Lag-3体内功能研究提供动物模型。方法利用CRISPR/Cas9技术结合受精卵显微注射构建敲除小鼠,通过分子鉴定筛选基因敲除阳性小鼠,利用RT-PCR和流式检测方法进一步验证Lag-3基因敲除小鼠体内Lag-3基因敲除效果;通过建立Con A诱导的肝损伤模型研究Lag-3基因在体内的功能。结果 PCR和产物测序结果显示,获得了exon 2缺失的Lag-3基因敲除小鼠;该基因敲除纯合子小鼠(Lag-3~(-/-))经刀豆蛋白(Con A)刺激后,小鼠心脏、脾、肺、巨噬细胞和淋巴结中仅能检测到Lag-3 mRNA本底表达信号,小鼠巨噬细胞、脾细胞和淋巴结中仅能检测到非常低数量的Lag-3阳性细胞。表型分析发现,Lag-3基因的缺失显著减少了Con A诱导的小鼠外周血、骨髓和脾CD3+T细胞的数量,减轻了Con A诱发的急性肝损伤情况。结论成功构建Lag-3基因敲除小鼠模型,肝损伤过程中的体内功能研究显示,Lag-3缺失可以显著缓解Con A引发的肝损伤的发生。     

条件性敲除APC基因小鼠肠道腺瘤模型的构建

腺瘤性结肠息肉病(adenomatous polyposis coli,APC)基因是家族性腺瘤性息肉病(familial adenomatous polyposis,FAP)的致病基因,APC基因的突变导致小鼠多处产生肿瘤,但肠道条件性敲除APC基因后,小鼠的表型并不清楚。该研究利用Cre-LoxP重组酶系统,在肠道绒毛和隐窝上皮细胞条件性敲除APC基因,并对小鼠表型进行鉴定和分析。将Villin Cre小鼠和APC~(fl/fl)小鼠合笼得到Villin Cre;APC~(fl/+)小鼠;有意思的是后者进一步与APC~(fl/fl)小鼠合笼,却没有得到Villin Cre;APC~(fl/fl)小鼠。进一步解剖Villin Cre;APC~(fl/+)小鼠,发现其自发产生肠道肿瘤,并能携瘤生存,免疫组化显示瘤体组织激活了Wnt信号通路。结果表明成功地构建了小鼠肠道条件性敲除APC基因腺瘤模型,为进一步研究APC基因在肠道发育以及肠道肿瘤的作用提供了优良的工具。     

腓骨肌萎缩症2型(CMT2)小鼠模型的研究进展

腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Tooth disease, CMT)是人类最常见的遗传性运动和感觉神经疾病之一, 全球群体发病率约为1/2500。CMT主要分为脱髓鞘型(包括CMT1, CMT3, CMT4和CMTX1)和轴索型(CMT2)。迄今为止, 先后已有17个CMT2的致病基因被定位和克隆, 然而对这些基因的致病机制所知甚少。建立CMT2小鼠模型是从动物水平研究突变基因致病机制的有效手段。目前已成功构建了近10种CMT2的转基因小鼠、基因敲除小鼠或基因敲入小鼠模型, 其中尤以带有人源致病基因的转基因小鼠模型为多。文章简要介绍了CMT2小鼠模型构建策略, 着重阐述了CMT2小鼠模型的研究进展, 并对个别小鼠模型进行了剖析。     

ERβ对子宫内膜异位症小鼠模型的影响

目的通过建立子宫内膜异位症小鼠模型探讨雌激素β受体对子宫内膜异位症的影响。方法利用雌激素β基因敲除小鼠建立自体子宫内膜异位模型;应用人不同的组织在SCID小鼠建立子宫内膜异位症模型后,注射雌激素β受体激动剂WAY-200070,观察其对异位病灶生长的影响。结果比较30只雌激素β受体基因敲除小鼠及22只同源未敲除小鼠异位病灶生长及组织细胞形态无明显差异（P〉0.05）;雌激素β受体激动剂WAY-200070对不同类型的SCID小鼠内异症病灶生长影响无明显差异（P〉0.1）。结论雌激素β受体对子宫内膜异位病灶的形成影响作用微弱。     

条件性基因敲除:骨髓细胞特异性敲除Ncol2基因小鼠的建立和基因型鉴定

Ncol2是新发现的参与免疫调节的重要因子,Ncol2基因骨髓细胞特异性敲除小鼠的建立,能够有针对性的研究Ncol2基因缺失后对免疫系统的影响。根据条件性基因敲除的原理,本文利用loxp转基因小鼠和在骨髓细胞特异性表达Cre重组酶的LysMcre小鼠,繁殖建立了骨髓细胞特异性敲除Ncol2基因的小鼠,并提供了用鼠尾做基因型鉴定的简便方法。     

肠上皮细胞Tlr4特异性敲除基因鼠鉴定及免疫学特征观察

目的 鉴定肠上皮Tlr4特异性敲除(Tlr4^f/f cre T)鼠,评价其免疫学特征。方法 应用CRISPR/Cas9技术构建Tlr4^f/f cre T基因鼠,PCR和免疫荧光鉴定Tlr4^f/f cre T基因鼠基因型,观察基因鼠的一般生物学特征、繁殖能力和子代存活率。HE染色、流式细胞术及ELISA比较基因鼠和野生型小鼠免疫器官结构、肠黏膜免疫细胞比例及细胞因子分泌水平差异。结果 从基因和蛋白水平验证Tlr4^f/fcre T基因鼠的建立。与野生型鼠比,Tlr4^f/f cre T基因鼠的一般生物学特征无明显差异、子代存活率> 90%;胸腺、脾及肝生理结构无显著性差异;脾淋巴细胞增殖能力、血清及肠黏膜细胞因子分泌水平无显著性差异;但CD4⁺T和γδT细胞显著减少。结论 成功构建了肠上皮Tlr4特异性敲除小鼠(Tlr4^f/f cre T),为研究肠上皮Tlr4基因在肠道疾病、肿瘤及代谢性疾病中的作用提供实验手段。     

应用CRISPR/Cas9技术构建YOD1基因敲除小鼠

目的:应用CRISPR/Cas9技术构建去泛素化酶YOD1基因敲除小鼠。方法:针对YOD1基因设计单链向导RNA(sg RNA)识别序列,构建sg RNA质粒,与Cas9质粒体外转录、纯化后注射入受精卵,通过PCR和测序验证得到F0代阳性小鼠。配繁两代后,取同窝对照的野生型(WT)和敲除(KO)小鼠的主要组织器官研磨,使用免疫印迹(WB)技术检测各组织YOD1蛋白的表达,确证YOD1敲除小鼠模型是否成功建立。统计YOD1杂合子(HET)自交存活后代各基因型比例,分析是否有胚胎致死表型。解剖小鼠分析主要组织器官的表型,进一步利用H.E.染色分析KO小鼠是否存在自发的病理改变。通过血糖耐受实验(GTT)分析KO小鼠的血糖调控能力。结果:基因组测序和WB检测结果显示KO小鼠中YOD1被明显敲除,YOD1敲除小鼠模型成功建立。YOD1杂合子自交后代各基因型比例符合孟德尔定律,提示KO小鼠非胚胎致死。YOD1敲除小鼠肝脏显著小于WT小鼠。GTT结果表明敲除YOD1不影响小鼠的血糖稳态。结论:应用CRISPR/Cas9技术成功构建YOD1基因敲除小鼠。KO小鼠正常出生,无任何胚胎发育缺陷。与WT小鼠相比,KO小鼠肝脏显著减小,但无显著的自发病理变化,KO小鼠血糖控制亦无显著差异。     

伤寒沙门菌动物模型研究进展

目前伤寒沙门菌引起的人类伤寒仍是一种严重危害人类健康的疾病,且近年来多重耐药伤寒沙门菌株频频出现,使伤寒的治疗更加棘手.由于该菌具有严格的宿主特异性,又缺乏理想的动物模型,其致病机制的研究、疫苗及药物的研发受制约.新近研究发现,免疫系统人源化小鼠模型和诱导型一氧化氮合酶基因敲除小鼠模型可用于伤寒沙门菌的体内实验.本文就其应用现状及缺憾作一综述.     

Tbx18对小鼠心脏冠状血管及室壁结构发育的影响

利用Tbx18谱系示踪小鼠模型及Tbx18条件性基因敲除小鼠模型,探讨转录因子Tbx18对小鼠心血管结构发育的影响.实验建立Tbx18-Cre/Rosa26R-EYFP和Tbx18-Cre/Rosa26R-Lac Z两种基因敲入谱系示踪小鼠模型和Tbx18:Cre/Cre基因敲除小鼠模型;通过免疫荧光及X-gal染色技术,示踪Tbx18在心血管系统结构形成中的命运;通过小鼠心脏整体血管免疫组化及切片HE染色、免疫组化、免疫荧光技术,比较Tbx18:Cre/Cre基因敲除小鼠与野生型对照小鼠心脏室壁结构及冠状血管结构发育情况.示踪结果提示,Tbx18参与小鼠冠状血管及室间隔结构的形成,并与冠脉平滑肌细胞共表达;对Tbx18基因敲除小鼠及野生型小鼠的心脏结构比较提示,Tbx18基因敲除后,仍能形成形态正常的冠状血管系统,小鼠心室肌及室间隔厚度较野生型无明显差异.结果表明,Tbx18参与小鼠心脏血管平滑肌及室间隔结构的形成,但其在小鼠心脏腔室结构及冠状血管结构形成过程中不是必需的.     

基因敲除小鼠技术的研究进展

基因敲除小鼠技术的建立和发展使得人们为研究基因的功能和寻找新的治疗人类疾病的靶点提供了强有力的支持。基因打靶和基因捕获是两种通过胚胎干细胞(Embryonicstemcell,ESC)构建基因敲除小鼠的技术。基因打靶通过同源重组替换内源基因从而敲除目的基因,而基因捕获则有启动子捕获和polyA捕获两种方法对目的基因进行敲除。近年来,有许多新的基因敲除技术不断被开发出来,包括Cre/loxP系统、CRISP/Cas9系统以及最新的ZFN技术和TAILEN技术,都有望取代传统基因敲除手段。文中简要阐述了如今新出现的几种基因敲除小鼠技术。